結構生物化學/酶催化機制/乒乓機制

乒乓機制也被稱為雙位點反應，它意味著一個或多個產物在所有底物與酶結合之前被釋放。該反應的一個關鍵特徵是存在一個取代的酶中間體，其中酶被暫時修飾。這種機制的典型例子是氨基酸和α-酮酸之間轉移氨基的反應。

天冬氨酸轉氨酶催化氨基從天冬氨酸轉移到α-酮戊二酸。天冬氨酸與酶結合後，酶接受天冬氨酸的氨基形成取代的中間體。第一個產物草醯乙酸隨後離開。第二個底物α-酮戊二酸與酶結合並從該修飾酶中接受氨基後，穀氨酸被釋放作為最終產物。

具有乒乓機制的酶可以存在兩種狀態，E 和酶的化學修飾形式 E*；這種修飾酶被稱為中間體。在這種機制中，底物 A 結合，例如透過將化學基團轉移到活性位點來將酶改變為 E*，然後被釋放。只有在第一個底物被釋放後，底物 B 才能結合並與修飾的酶反應，再生未修飾的 E 形式。

具有乒乓機制的酶包括一些氧化還原酶，如硫氧還蛋白過氧化物酶，轉移酶，如醯基神經氨酸胞苷醯轉移酶，以及絲氨酸蛋白酶，如胰蛋白酶和胰凝乳蛋白酶。絲氨酸蛋白酶是一個非常常見且多樣化的酶家族，包括消化酶（胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶和彈性蛋白酶）、血液凝血級聯的幾種酶以及許多其他酶。在這些絲氨酸蛋白酶中，E* 中間體是透過活性位點絲氨酸殘基攻擊蛋白質底物中的肽鍵形成的醯基酶物種。此處連結了一個展示胰凝乳蛋白酶機制的簡短動畫。

乒乓反應的名稱來自底物在 Cleland 符號中似乎像乒乓球一樣在酶上彈來彈去。